為使儲罐安全,防止超壓,確保穩定、可靠供氣,設置了四級安全保障系統,即自力式降壓調節閥一BOG壓力控制閥一安全閥一泄放閥和呼吸閥。該安全保障系統比常規安全保障系統增加了BOG壓力控制閥。
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自力式降壓調節閥為機械式,設置于儲罐BOG管上,調節閥前壓力(即儲罐氣相壓力)。自力式降壓調節閥為儲罐氣相的第一道壓力調節閥,當氣相壓力達到或超過(guò)設定值時(shí),氣體壓力推動(dòng)膜片,促使閥口打開(kāi),排放閥前氣體,降低壓力;當氣相壓力小于設定值時(shí),彈簧推動(dòng)膜片,關(guān)閉閥口。

設定壓力為0.6MPa,當儲罐壓力達到或者超過(guò)0.6MPa時(shí),自力式降壓調節閥自動(dòng)開(kāi)啟,降低壓力,保證儲罐工作壓力維持在0.6MPa以下,滿(mǎn)足安全需要。
?、诘诙墸築OG壓力控制閥
BOG壓力控制閥為氣動(dòng)式薄膜調節閥,設置于自力式降壓調節閥后、BOG總管的支管路上,進(jìn)口與BOG總管連接,出口與放空主管連接,取壓點(diǎn)設置在BOG壓力控制閥前儲罐BOG管上,當取壓點(diǎn)壓力達到設定值時(shí),閥門(mén)開(kāi)啟,實(shí)現少量放散。
取壓點(diǎn)設定壓力為0.62MPa和0.63MPa。當儲罐由于某種原因(保冷部分失效、LNG翻滾等)導致蒸發(fā)量增大,儲罐氣相和BOG總管壓力持續升高。當取壓點(diǎn)壓力達到0.62MPa時(shí),站控系統執行聲光報警,提醒生產(chǎn)人員進(jìn)行故障排除;如故障不能得到及時(shí)排除,儲罐氣相和BOG總管壓力仍繼續升高,當取壓點(diǎn)壓力達到0.63MPa時(shí),BOG壓力控制閥開(kāi)啟,實(shí)現少量持續放空,取壓點(diǎn)的壓力維持在0.63MPa。
由于BOG壓力控制閥為氣動(dòng)式,通過(guò)站控系統實(shí)現對取壓點(diǎn)壓力的調節,其安全、可靠性較傳統的機械式壓力調節閥高,能夠更好地實(shí)現系統要求的超壓放散功能。
另外,此BOG壓力控制閥與安全閥的區別在于:安全閥實(shí)現的是壓力保護功能。如出現事故工況,系統超壓,達到安全閥開(kāi)啟壓力時(shí),安全閥全部開(kāi)啟,放空氣體直至系統壓力為0.54MPa(安全閥的回座壓力)時(shí),安全閥才會(huì )關(guān)閉,停止放散,屬于間歇大量放散過(guò)程。BOG壓力控制閥是實(shí)現對壓力的調節和控制,可通過(guò)調節閥的閥門(mén)開(kāi)度實(shí)現對系統壓力的保護,超壓氣體較少時(shí),閥口少量開(kāi)啟;超壓氣體較多時(shí),閥口開(kāi)度增大,增大放散量以實(shí)現取壓點(diǎn)穩定在0.63MPa,屬于連續穩定的少量放散過(guò)程。BOG壓力控制閥開(kāi)啟的設定壓力值略低于安全閥的開(kāi)啟壓力值,正是為了避免安全閥頻繁開(kāi)啟引起大量放空,在安全閥開(kāi)啟前就動(dòng)作,實(shí)現壓力控制。
可見(jiàn),設置BOG壓力控制閥適用于LNG系統少量超壓放散的情況,可以更好地避免因少量超壓導致安全閥開(kāi)啟等情況,減少放空量。
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安全閥為機械式,設置于子罐的BOG管道上,開(kāi)啟壓力為0.66MPa,回座壓力為0.54MPa。當儲罐出現故障,產(chǎn)生大量蒸發(fā)氣,自力式降壓調節閥和BOG壓力控制閥均全部開(kāi)啟,仍不能穩定儲罐壓力,儲罐氣相壓力升高至0.66MPa時(shí),安全閥開(kāi)啟,與BOG壓力控制閥、自力式降壓調節閥聯(lián)合放空,當儲罐壓力下降至0.63MPa時(shí),BOG壓力控制閥關(guān)閉;壓力降至0.6MPa以下時(shí),自力式降壓調節閥關(guān)閉;壓力降低至0.54MPa時(shí),安全閥關(guān)閉。在放散過(guò)程中,站控系統發(fā)出聲光報警信號,通知生產(chǎn)維修人員進(jìn)行搶修。

?、艿谒募墸盒狗砰y和呼吸閥
在母罐上設置泄放閥和呼吸閥,泄放閥保證母罐不超壓,呼吸閥保證母罐不超壓和不形成負壓。夾層氮氣工作壓力為0.5kPa,泄放閥開(kāi)啟壓力為1kPa,呼吸閥呼氣壓力為0.8kPa,吸氣壓力為-0.28kPa。
當氮氣系統發(fā)生故障引起子母罐夾層氮氣壓力升高或子罐發(fā)生泄漏造成夾層氣體壓力升高,壓力達到0.8kPa時(shí),呼吸閥首先工作,進(jìn)行呼氣動(dòng)作,確保壓力不再持續升高;如系統故障較大,夾層壓力持續升高,達到1kPa后,泄放閥開(kāi)啟,直接排空以降低壓力,保證母罐在正常工作壓力下運行。當夾層出現負壓(氮氣系統故障出現暫時(shí)性停止供氮、子母罐預冷時(shí)夾層溫度降低等),壓力達到-0.28kPa時(shí),呼吸閥工作,進(jìn)行吸氣動(dòng)作,保證母罐不形成負壓。
?、莞骷夐y的設置數量
7個(gè)子罐共分為2組,1組3個(gè)子罐,1組4個(gè)子罐。每組子罐氣相管路上各設置1個(gè)DN50mm的自力式降壓調節閥;總BOG管路上設置1個(gè)DN100mm的BOG壓力控制閥;設置的4個(gè)安全閥(DN80mm)和1個(gè)泄放閥(DN250mm),1個(gè)呼吸閥(DN200mm)。
LNG儲罐尤其是大中型儲罐,設置四級安全保障系統(自力式降壓調節閥一BOG壓力控制閥一安全閥一泄放閥和呼吸閥)的作用主要體現在以下幾個(gè)方面:
?、倌軌蛴行ПU蟽拊谡9ぷ鲏毫ο逻\行,極大地提高了儲罐的安全性。
?、诟骷壈踩Wo裝置隨著(zhù)儲罐壓力的提高,逐級進(jìn)入工作狀態(tài),實(shí)現對儲罐的階梯保護。
?、跙OG壓力控制閥的設置能夠很好地控制BOG壓力,避免氣相壓力突升,最大限度減少了安全閥開(kāi)啟的次數,杜絕工藝事故,大量減少了安全排放氣體,具有一定的經(jīng)濟價(jià)值。